【手続補正書】
【提出日】平成18年9月21日(2006.9.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】３次元画像レンダリング装置及び方法
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元図形データに応じて画像をレンダリングするレンダリング装置であって、
（ａ）前記レンダリング装置が前記三次元図形データを受け取ることができる経路であって、前記三次元図形データが、ポリゴン・データとさらにテクスチャを定義するテクスチャ・データを含み、前記テクスチャ・データがテクスチャ・サイズ・データおよび組になったパターン・データを含み、各組の前記パターン・データがテクスチャを異なる解像度で表わし、前記パターン・データが前記テクスチャ・データの大部分を構成し、
（ｂ）レンダリング・スクリーンの画素に対応する第１のメモリ・セルを含む画素・深さバッファと、
（ｃ）前記レンダリング・スクリーンの画素に対応する第２のメモリ・セルを含む参照バッファと、
（ｄ）前記ポリゴン・データと前記テクスチャ・サイズ・データだけを使用して初期ラスタ化操作を実行して、前記レンダリング・スクリーンの各画素にテクスチャ識別子、テクスチャ解像度を示す層深さ値およびテクスチャ座標を生成し参照バッファ内に記憶し、テクスチャ識別子、レンダリング・スクリーン画素ごとに参照バッファに記憶された層深さおよびテクスチャ座標に応じて、前記画像をレンダリングするために必要なパターン・データを識別し、前記画像をレンダリングするのに必要であると識別された前記パターン・データを、前記経路を介して獲得し、前記バッファとの間のデータ転送速度よりも実質上低いデータ転送速度を有する経路を介して獲得した前記パターン・データを使って前記画像を表す画像データを生成するレンダリング・エンジンと、を含むことを特徴とするレンダリング装置。
【請求項２】
前記パターン・データをピラミッド形データ構造で記憶するテクスチャ・メモリをさらに含み、前記ピラミッド形データ構造が、前記テクスチャを異なる解像度で表す前記パターン・データの各組に、記憶する層を含み、前記パターン・データの組のうちの１組は前記テクスチャを最も高い解像度で表わすことを特徴とする請求項１に記載のレンダリング装置。
【請求項３】
さらに、前記レンダリング・エンジンが実行する初期ラスタ化操作によって、前記レンダリング・スクリーンのそれぞれの画素の輝度係数が生成され、さらに、前記輝度係数は、前記参照バッファの前記第２のメモリ・セルのうちの１つに記憶され、前記第２のメモリ・セルのうちの１つは前記レンダリング・スクリーンの前記画素の１つに対応することを特徴とする請求項２に記載のレンダリング装置。
【請求項４】
前記パターン・データは、方形タイルに配列されたテクスチャ画素に属し、前記装置は、さらに、前記テクスチャのタイル・ロード・リストを含み、前記タイル・ロード・リストは各前記タイルごとのエントリを含み、前記レンダリング・エンジンが、前記画像をレンダリングするのに必要な前記パターン・データを識別したときに、前記レンダリング・エンジンは、前記参照バッファからテクスチャ座標を読み取って前記画像をレンダリングするのに必要なパターン・データがある前記タイルの一つを識別し、前記タイルの一つに関する前記タイル・ロード・リスト内のエントリを、前記画像をレンダリングするために、前記タイルの一つのパターン・データが必要であることを示すロード状態に設定することを特徴とする請求項２に記載のレンダリング装置。
【請求項５】
前記レンダリング・エンジンが前記画像をレンダリングするのに必要な前記パターン・データを獲得するときに、前記レンダリング・エンジンは、前記テクスチャの前記タイル・ロード・リストを検査してロード状態に設定された前記エントリを識別し、前記タイル・ロード・リスト内のエントリがロード状態に設定されていると識別された各前記タイルの前記パターン・データを獲得し、前記パターン・データを獲得した各前記タイルのタイル・ロード・リスト内のエントリをロード状態から存在状態に変更し、存在状態が、前記タイルの一つの前記パターン・データが獲得されたことを示すことを特徴とする請求項４に記載のレンダリング装置。
【請求項６】
前記パターン・データは、方形タイルに配列されたテクスチャ画素に属し、さらに、前記レンダリング装置は、前記テクスチャのタイル・ロード・リストを含み、前記タイル・ロード・リストは、各前記タイルの１つの前記パターン・データを獲得したことを示すエントリを含み、前記レンダリング・エンジンは、前記ピラミッド形データ構造における１つの前記層に１つの前記タイルの前記パターン・データを獲得するとき、前記レンダリング・エンジンは、前記タイル・ロード・リストを検査して、前記層の１つの直下の層にあるソース・タイルの１つのパターン・データが獲得されているかどうかを判定し、前記ソース・タイルが、前記タイルの一つのパターン・データを合成することができる前記タイルであり、前記ソース・タイルの前記パターン・データから前記タイルの一つの前記パターン・データを合成することを特徴とする請求項２に記載のレンダリング装置。
【請求項７】
前記パターン・データは、方形タイルに配列されたテクスチャ画素に属し、前記レンダリング・エンジンは、前記ピラミッド形データ構造の最上層を構成するタイルの一つの前記パターン・データを、前記経路を介してロードすることによって前記画像をレンダリングするのに必要な前記パターン・データの初期部分を獲得し、前記タイルの一つを前記ピラミッド形データ構造で記憶し、前記レンダリング・エンジンは、前記ピラミッド形データ構造に現存する前記パターン・データから前記画像データを生成し、より高い解像度で前記画像をレンダリングするためにパターン・データを必要とする前記ピラミッド形データ構造の前記タイルを識別し、前記識別したタイルのパターン・データを獲得し、前記画像データをより高い解像度で再生することを特徴とする請求項２に記載のレンダリング装置。
【請求項８】
前記レンダリング・エンジンは、前記画像をより高い解像度でレンダリングするためにパターン・データを必要とする前記タイルを識別し、前記識別したタイルの前記パターン・データを獲得し、前記画像をより高い解像度で再生するルーチンを、前記画像データがすべて最良解像度で生成されるまで繰り返し実行し、前記画像データの最良解像度が、最高解像度よりも低い前記レンダリング・スクリーンの前記画素のサブセットに対応することを特徴とする請求項７に記載のレンダリング装置。
【請求項９】
前記レンダリング・エンジンは、
（ａ）前記経路を介した前記パターン・データのローディングと、
（ｂ）前記パターン・データの合成のいずれか一方によって、前記画像をレンダリングするために必要な前記パターン・データを獲得することを特徴とする請求項１に記載のレンダリング装置。
【請求項１０】
前記層深さ値は、整数部分と少数部分を有する実数であり、前記層深さ値の少数部分が０のとき、前記レンダリング・エンジンが、前記層深さ値の整数部分によって示された１つの組の前記パターン・データ間の第１の層内補間を実行して、前記画像データを引き出すテクスチャ色値を生成し、前記層深さ値の少数部分が０でないとき、前記レンダリング・エンジンは、前記第１の層内補間と、前記１つの組よりも高いレベルの解像度を有する別の組のパターン・データ間の第２の層内補間と、前記第１層内補間と前記第２の層内補間によって生成された結果の間の層間補間を実行して、前記画像データを引き出す前記テクスチャ色値を生成することを特徴とする請求項１に記載のレンダリング装置。
【請求項１１】
三次元図形データに応じて画像をレンダリングする方法であって、前記画像がレンダリング・スクリーンの画素に対応する画像データによって表わされ、前記三次元図形データが、ポリゴン・データとさらにテクスチャを定義するテクスチャ・データとを含み、前記テクスチャ・データが、テクスチャ・サイズ・データおよび組になったパターン・データとを含み、前記各組のパターン・データが前記テクスチャを異なる解像度で表し、前記パターン・データが前記テクスチャ・データの大部分を構成し、
（ａ）前記ポリゴン・データと前記テクスチャ・サイズ・データを受け取る段階と、
（ｂ）前記レンダリング・スクリーン前記画素ごとに、前記ポリゴン・データと前記テクスチャ・サイズ・データを使って、テクスチャ識別子、テクスチャ解像度を示す層深さ値およびテクスチャ座標を生成して記憶する初期ラスタ化操作を実行する段階と、
（ｃ）前記レンダリング・スクリーン画素ごとに記憶した前記テクスチャ識別子、前記層深さおよび前記テクスチャ座標に応じてパターン・データ識別操作を実行する段階であって、前記パターン・データ識別操作は前記画像をレンダリングするのに必要な前記パターン・データを識別し、
（ｄ）パターン・データ識別操作によって、前記画像をレンダリングするのに必要であると識別されたパターン・データを獲得するパターン・データ獲得操作を実行する段階と、
（ｅ）前記パターン・データ獲得操作によって獲得された前記パターン・データを使用して前記画像を表す前記画像データを生成する最終ラスタ化操作を実行する段階と、を含むことを特徴とする画像レンダリング方法。
【請求項１２】
（ａ）テクスチャ・メモリを提供する段階と、
（ｂ）テクスチャ・メモリに、前記パターン・データ獲得操作によって獲得されたパターン・データをピラミッド形データ構造で記憶する段階と、を含み、前記ピラミッド形データ構造は、前記テクスチャを異なる解像度で表す前記パターン・データの組がそれぞれ記憶された層を含み、前記パターン・データの組のうちの１組が前記テクスチャを最も高い解像度で表すことを特徴とする請求項１１に記載の画像レンダリング方法。
【請求項１３】
さらに、前記初期ラスタ化操作は、前記レンダリング・スクリーン画素の１つの画素の輝度係数を生成し、前記輝度係数は、前記レンダリング・スクリーン前記画素のうちの１つの画素の、前記テクスチャ識別子、前記層深さ値および前記テクスチャ座標と共に記憶されることを特徴とする請求項１２に記載の画像レンダリング方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載の画像レンダリング方法であって、
（ａ）前記パターン・データは、方形タイルに配列されたテクスチャ画素に属し、
（ｂ）該方法は、さらに、前記テクスチャのタイル・ロード・リストを提供する段階を含み、前記タイル・ロード・リストは各タイルのエントリを含み、
（ｃ）前記データ・パターン識別操作が、テクスチャ座標を読み取って、前記画像をレンダリングするのに必要なパターン・データがある前記タイルの一つを識別する段階と、前記タイルの一つのタイル・ロード・リスト内のエントリをロード状態に設定する段階とを含み、前記ロード状態は前記タイルの一つの前記パターン・データが前記画像をレンダリングするために必要とすることを示すことを特徴とする画像レンダリング方法。
【請求項１５】
前記パターン・データ獲得操作は、
（ａ）前記テクスチャの前記タイル・ロード・リストを検査して、ロード状態に設定されたエントリを識別する段階と、
（ｂ）前記タイル・ロード・リスト内のエントリがロード状態に設定されていると識別された前記各タイルの前記パターン・データを獲得する段階と、
（ｃ）前記パターン・データを獲得した前記各タイルのタ前記イル・ロード・リスト内のエントリを、ロード状態から、前記各タイルの前記パターン・データを獲得したことを示す存在状態に変更する段階と、を含むことを特徴とする請求項１４に記載の画像レンダリング方法。
【請求項１６】
請求項１２に記載の画像レンダリング方法であって、
（ａ）前記パターン・データは、方形タイルに配列されたテクスチャ画素に属し、
（ｂ）さらに、該方法は前記テクスチャのタイル・ロード・リストを提供する段階を含み、前記タイル・ロード・リストは各前記タイルのエントリを含み、前記エントリは、前記タイルの１つの前記パターン・データが前記ピラミッド形データ構造で存在することを示す状態を有し、
（ｃ）前記パターン・データ獲得操作は前記ピラミッド形データ構造の１層にある１つのタイルの前記パターン・データを獲得するために実行され、前記タイル・ロード・リストを検査して、前記層の直下にある層にあるソース・タイルの前記パターン・データが前記ピラミッド形データ構造に存在し、前記ソース・タイルが、前記タイルの一つの前記パターン・データを合成することができるタイルであるかどうかを判定する段階と、前記ソース・タイルの前記パターン・データが前記ピラミッド形データ構造に存在するときに、前記ソース・タイルの前記パターン・データから前記タイルの一つの前記パターン・データを合成する段階と、を含むことを特徴とする画像レンダリング方法。
【請求項１７】
請求項１２に記載の画像レンダリング方法であって、
（ａ）前記パターン・データは、方形タイルに配列されたテクスチャ画素に属し、
（ｂ）前記ピラミッド形データ構造の最上層を構成する前記タイルの一つのパターン・データを受け取って前記ピラミッド形データ構造に記憶し、前記パターン・データ識別動作を実行する前に、前記ピラミッド形データ構造に現存する前記パターン・データから前記画像データを生成する最終ラスタ化操作を実行し、
（ｃ）前記パターン・データ識別操作は、より高い解像度で前記画像をレンダリングするために前記パターン・データが必要な前記ピラミッド形データ構造のタイルを識別し、
（ｄ）さらに、該方法は前記パターン・データ獲得操作の後で、前記最終ラスタ化操作を繰り返して、前記画像データをさらに高い解像度で再生する段階と、を含むことを特徴とする画像レンダリング方法。
【請求項１８】
前記最終ラスタ化操作、前記パターン・データ識別操作および前記パターン・データ獲得操作を、前記画像データがすべて最良解像度で生成されるまで繰り返し、前記画像データの最良解像度は、最も高い解像度よりも低い前記レンダリング・スクリーンの前記画素のサブセットに対応することを特徴とする請求項１７に記載の画像レンダリング方法。
【請求項１９】
前記パターン・データ獲得操作は、
（ａ）パターン・データのロード、または
（ｂ）パターン・データの合成のうちの１つによって、前記画像をレンダリングするのに必要な前記パターン・データを獲得する段階を含むことを特徴とする請求項１１に記載の画像レンダリング方法。
【請求項２０】
請求項１１に記載の画像レンダリング方法であって、
（ａ）初期ラスタ化操作を実行する段階は、整数部分と少数部分を有する実数として層深さ値を生成し、
（ｂ）最終ラスタ化操作を実行する段階は、さらに、
（ｂ−１）前記層深さ値の少数部分が０のときに、前記層深さ値の整数部分によって識別された１つの組のパターン・データ間の第１の層内補間を実行して、テクスチャ色値から画像データを導き出す段階と、
（ｂ−２）層深さ値の少数部分が０でないときに、前記第１の層内補間を実行して、前記組よりも高いレベルの解像度を有する別の組のパターン・データ間の第２の層内補間操作を実行し、前記第１層内補間と前記第２の層内補間操作によって生成された結果の間で層間補間を実行して、テクスチャ色値から前記画像データを導き出すことを特徴とする画像レンダリング方法。